基于不同规范的中小跨径梁桥汽车荷载效应分析

采用midas Civil建立不同跨径空心板梁桥与T梁桥的空间梁格有限元模型,对比分析不同版本桥梁设计规范中定义的汽车荷载对桥梁内力与挠度的影响。分析表明:对于10~50m跨径的简支梁桥,《15规范》相比《04规范》和《89规范》,在汽车荷载作用下的弯矩、剪力、挠度效应分别提高了1.00~1.31倍、1.00~1.32倍、1.00~1.29倍和1.15~1.40倍、1.17~1.57倍、1.05~1.33倍。对不同跨径简支梁桥,跨径越小,荷载效应提升越明显。对同等跨径简支梁桥,荷载效应提高系数变化规律为:剪力提高系数弯矩提高系数挠度提高系数。     

简支梁位移冲击系数与弯矩冲击系数大小分析与比较

该文应用振型叠加法,推导简谐荷载作用下简支梁位移冲击系数和弯矩冲击系数的解析式,分析了位移冲击系数和弯矩冲击系数大小关系的影响因素及变化规律。     

在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算方法研究

为提高在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算的准确性,提出考虑结构性能退化的弯矩横向分布系数计算方法。该方法通过建立不同参数组合的桥梁结构有限元模型,计算不同跨径和斜交角桥梁的弯矩横向分布状况,分析单侧、双侧铰缝不同损伤对弯矩横向传递的影响;以关键参数为自变量,弯矩比为变量,采用多元非线性回归分析法拟合得到弯矩横向分布系数简化计算公式,以及铰缝损伤引起的弯矩横向分布修正系数。实桥算例验证结果表明:该方法使用方便,计算结果可信,能够较好地适用于在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数的计算。     

常规跨径钢板组合梁桥中欧规范汽车荷载效应对比研究

钢板组合梁可充分发挥钢材和混凝土的材料优势,为给我国桥梁设计人员设计海外钢板组合梁桥提供建议,对《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)及欧洲桥规(Eurocode—Basic of Structural Design、Eurocode 1:Actions on Structures—Part 2:Traffic Loads on Bridges)中常规跨径钢板组合梁汽车荷载效应进行对比。分析了中欧桥梁设计规范中汽车荷载模式、横向多车道折减效应、冲击系数、荷载组合等规定的异同,采用2种规范计算常规跨径钢板组合梁在汽车荷载及基本组合、频遇组合作用下的主梁弯矩。结果表明：欧洲桥规规定4种汽车荷载模式,已考虑冲击系数和横向车道折减,中国桥规规定了车道荷载和车辆荷载2种汽车荷载,计算汽车荷载效应后期需考虑冲击系数和横向车道折减;2种规范极限状态和设计状况规定一致,区别在于作用分项系数和可变作用组合系数取值;多片主梁钢板组合梁的边梁弯矩最大,单独考虑汽车荷载时,欧洲桥规计算的主梁最大弯矩比中国桥规大35%～36%;在考虑荷载组合时,欧洲桥规主梁最大弯矩计算结果在基本组合作用下比中国桥...     

空洞在围岩水平侧压力系数不同时对二次衬砌结构的影响

本文建立了山岭隧道衬砌背后空洞影响数值计算模型,并对水平侧压力系数不同时空洞对二次衬砌结构变形和内力的影响进行分析,研究结果表明：水平侧压力系数不同时,隧道衬砌结构的变形差异较大;水平侧压力系数不同时,弯矩的变化比轴力的变化更为明显,但水平侧压力系数的增加会导致轴力和弯矩都迅速增加;拱腰衬砌对拱顶空洞的产生是非常敏感的,尤其是当侧压力系数较大时,拱腰处的弯矩甚至会发生符号的改变;仰拱部位的衬砌结构在空洞产生后,随着侧压力系数的增加仰拱部位衬砌结构所受到的弯矩减小,但随着侧压力系数的增大,仰拱所受到的轴力大大增加,有可能产生压溃破坏。     

逐跨施工混凝土连续箱梁考虑徐变的剪力滞效应研究

为了解徐变对逐跨施工连续箱梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分法及混凝土徐变理论,建立2跨逐跨施工连续梁考虑剪力滞效应的混凝土徐变次内力计算公式,并以跨径为30m+30m的逐跨施工现浇箱梁桥为例进行计算。结果表明:对于存在施工过程体系转化的逐跨施工连续梁桥,徐变次内力增加了梁体在负弯矩区的弯矩、减小了梁体正弯矩区段的弯矩;考虑徐变效应后,截面的剪力滞效应有所减弱。算例结构中,支座负弯矩区最大剪力滞系数减小20.26%,跨中正弯矩区的剪力滞系数增加了2.1%。     

桥梁荷载作用下分离式连续箱梁桥内力分配系数

该文运用有限元方法,对60座不同截面的桥梁模型进行有限元分析,得出了每一座连续梁模型的最大正弯矩、最大负弯矩、梁端支座附近剪力及中间墩支座附近剪力分配系数。通过多元线性回归分析,得出了每一分配系数与车道数、跨度及箱体个数等主要参数的关系,即内力分配系数经验公式,可供设计参考。     

预应力连续箱梁桥开裂状态弯矩重分布试验研究

对连续梁的内力重分布的研究,可以帮助更好地分析连续梁的受力性能,而目前国内外对此主要是针对钢筋混凝土结构,对预应力结构尚少有研究。该试验以一个1:4的三跨预应力连续梁模型为基础,以弯矩调幅系数、边支座反力与中支座反力的比值(边/中)为基本参数,通过体外预应力加固前后的对比试验,对连续梁桥弯矩重分布规律进行了研究。试验结果表明:加固后结构的内力重分布较加固前稍大;加载至部分钢筋屈服时,加固前后各跨中最大弯矩调幅系数在-8.34%~-12.62%之间;两墩顶负弯矩区段的最大调幅系数在19.44%~29.59%之间,边/中由初始的32.1%降至28.38%~27.59%。     

轻型桥台自身平面内的弯曲分析与参数的合理取值

轻型桥台自身平面内的弯曲问题通常采用Winkler地基上Bernoulli-Euler梁理论来进行分析,以对称中心的弯矩和基底应力作为最大值进行验算。考虑轻型桥台的剪切变形影响,采用Winkler地基上Timoshenko梁理论进行分析,得到了最大弯矩偏离对称中心,且比对称中心弯矩大得多;以对称中心弯矩作为最大值进行设计不安全;目前桥梁工程文献所推荐的设计验算方法值得探讨等结论。分析了最大弯矩随剪切刚度和基床系数、最大弯矩位置随襟边宽度的变化规律,探讨了以桥台基础不隆起为条件的襟边宽度合理取值问题。     

装配式圆形桥墩海啸冲击力试验

为研究海啸涌波下装配式圆形桥墩冲击力的特点以得到海啸冲击力的简化计算方法,在水槽中利用溃坝波模拟海啸涌波,开展不同来流波高和初始水深的模型试验。分析溃坝波的波前形态、波前坡度以及波前上游波动状况随来流波高和初始水深的变化规律,对比不同来流波高、初始水深下圆形桥墩的剪力和弯矩时程曲线,讨论来流波高和初始水深对似平稳段剪力均值和弯矩均值,以及冲击全过程剪力和弯矩最大值的影响,得到圆形桥墩似平稳段的剪力系数和弯矩系数,以及剪力和弯矩冲击系数随来流波高和初始水深的变化规律。研究结果表明：除临界破碎波外,溃坝波的波前坡度随着来流波高与初始水深之比的增大而减小;来流波高与初始水深之比不小于1时,波前上游液面无上下波动,力和弯矩的时程曲线无振荡段,且剪力和弯矩的最大值位于似平稳段,对应的量纲一的系数C_r和M_r较小,分别为0.75~1.40和1.12~2.50;来流波高与初始水深之比小于1时,波前上游液面有上下波动,力和弯矩的时程曲线有振荡段,且剪力和弯矩的最大值位于冲击段,对应的C_r和M_r较大,分别为1.46~5.87和1.88~9.86;对相同来流波高而言,随初始水深的增加,似平稳段自由液面效应逐渐减小,力臂量纲一的系数K_r逐渐减小,初始水深由2 cm增加到8 cm和14 cm时,K_r降幅均值分别为21.8%和29.7%;基于试验结果提出了装配式圆形桥墩海啸波作用下剪力和弯矩最大值的计算方法,并给出了各项参数的取值,可为其快速计算提供参考。     

大断面异形盾构隧道弯矩传递系数原型加载试验研究

由于异形盾构隧道特殊的结构断面型式,管片设计暂无相关规范可循,故基于原型三环管片力学加载试验对异形盾构管片环向接头弯矩传递系数进行研究,研究结果表明:1)随埋深增加,异形盾构管片结构整体刚度提升,但由于各接头刚度与相邻管片结构刚度比随埋深增加变化规律不一致,异形盾构管片接头弯矩传递能力呈部分减弱部分增强的现象;2)同埋深条件下,随着侧压力系数的增加,除右拱腰处接头外,其余接头弯矩传递能力随着接头刚度与相邻管片结构刚度比的增大而逐渐增强;3)随着埋深增加,各接头弯矩传递能力对侧压力系数的敏感程度逐渐减弱;4)极限破坏后,异形盾构管片内外弧面裂缝的分布规律证明了明显的弯矩传递现象。     

混凝土及砌体构件弯矩增大系数的分析

在分析偏心受压构件由二阶效应引起的弯矩增大规律的基础上，分析了现行混凝土及砌体结构设计规范中弯矩增大系数的力学意义及其存在的缺陷，为修订相关设计规范提供决策依据。     

桑塔纳2000轿车的绿色空调

臭氧层破坏已成为当今全球环境问题之一,尤其是联合国环境规划署召开了一系列国际会议。1985年制定了《保护臭氧层维也纳公约》,1987年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,1990年又修正了《议定书》并建立保护臭氧层多边基金,1992年进一步扩大了受控物质种类,缩短了最后使用时间,规定发达国家提前到1996年1月,发展中国家提前到2000年。 CFC对臭氧层有破坏作用,其臭氧破坏系数(ODP)为1.0,地球温暖化系数(GWP)为2.8～3.4,但被广泛用于制冷     

既有RC拱肋不利车载效应随刚度损伤的变化

为合理评估既有RC拱桥的承载能力,对损伤后拱肋最不利车载效应的变化问题进行了研究.采用机动法分析了拱肋区段刚度损伤后各典型截面弯矩和轴压力影响线的变化情况.在此基础上,按照现行公路桥涵设计通用规范中的车道荷载布置方式,并结合正交试验设计方法,研究了具有不同拱轴系数、矢跨比和跨度参数的无铰拱肋各典型截面的不利弯矩和轴压力值随损伤程度的变化规律.结果表明在无铰拱肋中各截面不利轴压力值随损伤程度的变化不大,而不利弯矩值则有较大变化;当损伤程度相同时,拱顶截面不利负弯矩对应的变化系数值最大,而拱脚截面不利正、负弯矩对应的变化系数值相当,且数值也较大.     

混凝土松弛系数的实用计算

结构中的混凝土应力和应变都在随着时间而改变,在众多的徐变时间本构方程中,代数本构是最强有利的工具,其精度和关键取决于松弛系数。松弛系数是与时间相关的变量,有工程意义的是松弛系数终值,用计算图来表示它,精度高,使用方便。基于我国公路混凝土桥涵规范的徐变系数模型,按照徐变增量求和本构方程,采用逐步积分的数值方法,对影响松弛系数终值的主要因素进行了参数分析,包括弹性模量、加载龄期、有效厚度、环境湿度和混凝土抗压强度。精细考虑混凝土弹性模量随时间的变量模型,对结果影响不大,故可用28 d弹性模量的常量模型。加载龄期和有效厚度是影响松弛系数终值的两个主要因素,加载龄期越早松弛系数越小,有效厚度越小松弛系数越大。由此给出了松弛系数终值的计算图。应用该计算图,按照代数方法推导了两跨整浇连续梁的徐变次弯矩计算公式,对预制梁现场连接的连续梁采用一个重分布系数来修正徐变次弯矩计算公式。结果表明:若采用Trost提出的定值0.8的松弛系数,对加载龄期早情况的结果偏差大;徐变对整浇连续梁的支座负弯矩没有影响,但对通常的体系转换连续梁影响大,如对预制梁现场连接连续梁产生较大的支座负弯矩,忽略徐变这一与时间有关的因素可能造成安全隐患。     

坑趾系数对粉土坑中坑支护结构内力的影响分析

采用土体卸载条件下的塑性有限元模型,以苏州某地铁换乘站坑中坑为基本模型,系统研究了坑趾系数α对粉土坑中坑基坑支护结构内力的影响。结果表明,α变化对内外坑支护结构深层部位内力影响较为显著。外墙最大正负弯矩、最大正负剪力随α增大而减小,最大正负弯矩作用位置上升,外坑第三道支撑轴力随α增大急剧减小约30%左右;内墙最大负弯矩随α增大而减小,最大正弯矩却随α增大而增大,但最大正弯矩不到最大负弯矩的1/3,最大正负弯矩位置随α增大而上升,最大正负剪力均随α增大而减小,内坑第二道支撑轴力则随α增大显著减小。坑趾系数α变化对坑中坑深层土体应力场产生影响,当α超过0.75时影响趋于减缓。     

超宽预应力混凝土箱梁斜拉桥压重试验研究

为了弄清超宽预应力混凝土箱梁斜拉桥在活载作用下的剪力滞效应、偏载效应等复杂结构行为,通过主梁压重试验及有限元仿真分析进行了对比研究。结果表明,正载工况负弯矩截面顶底板纵向应力较为均匀,正弯矩截面表现出正剪力滞效应,顶板剪力滞系数为1.6,底板剪力滞系数为1.2;偏载工况大部分测点的偏载系数为0.5~1.0,大部分测点的应力小于正载工况。     

钢筋混凝土长柱偏心距增大系数弹塑性分析

偏心距增大系数是钢筋混凝土长柱承载力分析的重要参数。该文考虑混凝土材料弹塑性阶段的实际应力-应变关系,采用线性和非线性分析方法计算长柱截面弯矩增大系数。分析了偏心距增大系数在弹性和塑性阶段的变化趋势及机理。     

大跨径曲线连续刚构桥冲击系数影响因素

针对大跨径曲线连续刚构桥的结构特点,以白土北江特大桥主桥为例,研究不同曲率半径对大跨径连续刚构桥冲击系数的影响。建立不同曲率半径的连续刚构桥有限元模型,利用车桥耦合振动方程得出响应峰值的相应变化规律。研究表明,在曲率半径较小时,结构最不利截面冲击系数变化较大。随着曲率半径的增大,控制截面挠度、弯矩和扭矩冲击系数都呈减小趋势,但当曲率半径为250m,冲击系数值较大;墩顶截面弯矩冲击系数变化幅度较小,但扭矩冲击随曲率半径增大而增大。     

板桁组合结构主桁节点板应力集中系数研究

为给板桁组合结构节点板的设计提供参考,以沪通长江大桥为背景,针对板桁组合结构的传力特点,采用ANSYS建立节点区域梁段的板壳模型,计算轴力、弯矩单项荷载作用下节点板区域的应力分布特征和应力集中系数。分析弦杆腹板高度、腹杆翼缘宽度、弦杆与腹杆间圆弧半径、腹杆间圆弧半径4个参数对应力集中系数的影响,并拟合出应力集中系数的计算公式。结果表明:单项荷载作用下的应力最大值均出现在所加载的杆件与相邻杆件间的节点板圆弧过渡起始位置;不同杆件在轴力、弯矩作用下的节点板区域应力集中系数不同;下弦杆在轴力、弯矩作用下的节点板区域应力集中系数均较大;下弦杆在轴力作用下的节点板区域应力集中系数与现有公式计算值吻合较好,其他情况下节点板区域的应力集中系数均较现有公式计算值大,需引起重视。